固体废物处理与资源化——工矿业固废的资源化
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（硅酸盐和铝酸盐）
2.分类
（1）按照冶炼生铁的品种分类
铸造生铁矿渣；
炼钢生铁矿渣；
特种生铁矿渣。
（2）按照矿渣的碱度分
碱性矿渣； 高炉渣的碱度或碱性率，
中性矿渣； 酸性矿渣。
M0=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) 碱性氧化物 酸性氧化物
3.组成
主要化学成分： SiO2 、 Al2O3 、CaO、 MgO、MnO、FeO和S等。
（2）堤式法 用渣罐车将热熔矿渣运至堆渣场， 沿铁路两侧分层倾倒，待形成渣山后，再进行开 采——制成各种粒级的重矿渣。
3.膨胀矿渣或膨胀矿渣珠生产工艺 膨胀矿渣是用适量冷却水急冷高炉熔渣
形成的一种多孔轻质矿渣。 （1）喷射法 （2）喷雾器堑沟法 （3）滚筒法 （4）膨珠的生产工艺
（三）高炉渣的综合利用
（2）做硅肥 水稻
（3）做酸性土壤改良剂
三、粉煤灰的资源化
（一）概述
1.来源
粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山 灰质混合材料。
2.组成 化学组成与粘土质相似，主要成分为SiO2、
Al2O3、 Fe2O3、CaO和未燃炭，其余为少量K、 P、S、Mg等化合物和As、Cu、Zn等微量元素。
矿物组成十分复杂，主要有无定形相和结晶相 两大类。
3.性质
（1）物理性质：灰色或灰白色粉状物； 具有较大内Fra Baidu bibliotek面积的多孔结构，多半呈 玻璃状。P102.
（2）活性：指粉煤灰在和石灰、水混 合后所显示的凝结硬化性能。
二、钢渣的资源化
（一）概述 1.来源 炼钢过程中排出的废渣。 铁水与废钢中所含元素氧化→氧化物； 金属炉料带入的杂质； 加入的造渣剂； 氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉体材料等。
2.组成
由钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等氧化 物组成，其中钙、铁、硅氧化物占绝大 部分。
主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、 钙镁橄榄石、钙镁蔷薇灰石、铁酸二钙、 RO（MgO、FeO、MnO形成的固熔 体）、游离石灰等。
1.水渣作建材 （1）矿渣硅酸盐水泥 （2）石膏矿渣水泥 （3）石灰矿渣水泥 （4）矿渣砖 （5）矿渣混凝土
2.矿渣碎石的利用 （1）配制矿渣碎石混凝土 （2）在地基工程中的应用 （3）在道路工程中的应用 （4）在铁路道碴上的应用
3.膨珠作轻骨料 4.其他应用 （1）生产矿渣棉 （2）生产微晶玻璃
炉前冲渣沟内淬冷成粒并输送到沉渣池 形成水渣。根据过滤方式分为炉前渣池 式、水力输送渣池式、搅拌槽泵送法等。
2.矿渣碎石工艺
高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却 形成较为致密的矿渣后，再经过挖掘、破碎、磁 选和筛分而得到的一种碎石材料。
（1）热泼法 将熔渣分层浇泼在坑内或渣场上→ 喷洒适量水使热渣冷却和破裂→采掘、破碎、磁 选、筛分加工。
3.性质
1.3~1.8 1.8~2.5 >2.5
碱度：R=CaO/(SiO2+P2O5)，低、中、高。
活性：具有水硬胶凝性，随碱度而变化。
稳定性：只有fCaO、MgO基本消解完后才会 稳定。
耐磨性：与矿物组成和结构有关。耐磨指数 为1.43 ，比高炉渣耐磨。
目前利用率61%以上。
（二）钢渣的处理工艺
第一节 工业固体废物的资源化
工业固体废物：在工业、交通等生产活动 中产生的固体废物。
冶金：高炉渣和钢渣； 电力：粉煤灰； 化学：硫铁矿烧渣、铬渣和碱渣。
一、高炉渣的资源化
（一）概述 1.来源：冶炼生铁时从高炉中排出的废物。 铁矿石、焦炭和助熔剂（1400~1600℃）熔融
铁水→生铁 脉石、灰分、助熔剂和杂质→高炉渣
MgO和2%±的Mn。 （3）作炼钢返回渣 （4）回收废钢铁 一般含有7~10% 的废钢
及钢粒。
2.用于建筑材料 （1）生产水泥 含有和水泥相类似的硅酸
三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性物质， 具有水硬胶凝性，∴可成为生产无熟料或少 熟料水泥的原料，也可作为水泥掺和料。
我国目前生产的钢渣水泥主要有：
以石膏作激发剂的无熟料钢渣矿渣水泥
以水泥熟料为激发剂的钢渣水泥
（2）作筑路与回填工程材料 做工程材料有基本要求
3.用于农业
（1）作钢渣磷肥 是一种以钙、硅为主含 多种养分的具有速效又有后劲的复合矿质 肥料。
施用时注意：宜做基肥不做追肥使用；宜 与有机肥混拌后再施用；不宜与氮素化肥 混合施用；注意与土壤的酸碱性相结合。
4.钢渣水淬法 高温液态钢渣在流出、下降 过程中，被压力水分割、击碎，再加上高 温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂， 同时进行了热交换，使熔渣在水幕中进行 粒化。
（三） 钢渣的综合利用
1. 用作冶金原料 （1）作烧结熔剂 钢渣含40%~50%CaO，代替部分石灰石。 （2）作高炉或化铁炉熔剂 含有10%~30% 的Fe、40~60%的CaO、
其中， SiO2 、 Al2O3 、CaO占90% 以上。 我国高炉渣大部分属于中性矿渣，
M0=0.99~1.08。 属于硅酸盐材料，适于加工制作水泥、碎
石、骨料等建筑材料
4.目前利用率：85%左右。
（二）高炉渣的加工和处理
1.高炉渣水淬处理工艺 将热熔态的高炉渣置于水中急速冷却。 （1）渣池水淬 熔渣直接倒入水池 （2）炉前水淬 利用高压水使高炉渣在
工矿业固体废物的资源化
主要内容（工业、矿业） 一、资源化的概念 二、国内外现状 三、资源化的原则 四、资源化的基本途径 五、资源化系统（综合处理系统）
第一节 工第业1、固2体节废要物点的资源化
1.掌握高炉渣、硫铁矿烧渣和粉煤灰的来 源、分类、组成、加工利用的形式和综 合利用的途径。
2. 了解钢渣、铬渣和碱渣的来源、组成及 综合利用途径。
1.冷弃法 倒入渣罐缓冷后直接运到渣场抛 弃。（逐渐被淘汰）
2.热泼法
熔渣 渣罐
热泼车间
泼至渣床 喷水冷却
推土机推渣 集渣坑
破碎机 磁选废钢
筛分
料仓
3.盘泼水冷法 在钢渣车间设置高架泼渣盘， 用吊车将罐内熔渣泼在渣盘内→喷淋适量 的水使钢渣急冷碎裂→装车载至池边喷水 降温→倒入水池内进一步降温冷却→磁选、 破碎、筛分、精加工。
2.分类
（1）按照冶炼生铁的品种分类
铸造生铁矿渣；
炼钢生铁矿渣；
特种生铁矿渣。
（2）按照矿渣的碱度分
碱性矿渣； 高炉渣的碱度或碱性率，
中性矿渣； 酸性矿渣。
M0=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) 碱性氧化物 酸性氧化物
3.组成
主要化学成分： SiO2 、 Al2O3 、CaO、 MgO、MnO、FeO和S等。
（2）堤式法 用渣罐车将热熔矿渣运至堆渣场， 沿铁路两侧分层倾倒，待形成渣山后，再进行开 采——制成各种粒级的重矿渣。
3.膨胀矿渣或膨胀矿渣珠生产工艺 膨胀矿渣是用适量冷却水急冷高炉熔渣
形成的一种多孔轻质矿渣。 （1）喷射法 （2）喷雾器堑沟法 （3）滚筒法 （4）膨珠的生产工艺
（三）高炉渣的综合利用
（2）做硅肥 水稻
（3）做酸性土壤改良剂
三、粉煤灰的资源化
（一）概述
1.来源
粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山 灰质混合材料。
2.组成 化学组成与粘土质相似，主要成分为SiO2、
Al2O3、 Fe2O3、CaO和未燃炭，其余为少量K、 P、S、Mg等化合物和As、Cu、Zn等微量元素。
矿物组成十分复杂，主要有无定形相和结晶相 两大类。
3.性质
（1）物理性质：灰色或灰白色粉状物； 具有较大内Fra Baidu bibliotek面积的多孔结构，多半呈 玻璃状。P102.
（2）活性：指粉煤灰在和石灰、水混 合后所显示的凝结硬化性能。
二、钢渣的资源化
（一）概述 1.来源 炼钢过程中排出的废渣。 铁水与废钢中所含元素氧化→氧化物； 金属炉料带入的杂质； 加入的造渣剂； 氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉体材料等。
2.组成
由钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等氧化 物组成，其中钙、铁、硅氧化物占绝大 部分。
主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、 钙镁橄榄石、钙镁蔷薇灰石、铁酸二钙、 RO（MgO、FeO、MnO形成的固熔 体）、游离石灰等。
1.水渣作建材 （1）矿渣硅酸盐水泥 （2）石膏矿渣水泥 （3）石灰矿渣水泥 （4）矿渣砖 （5）矿渣混凝土
2.矿渣碎石的利用 （1）配制矿渣碎石混凝土 （2）在地基工程中的应用 （3）在道路工程中的应用 （4）在铁路道碴上的应用
3.膨珠作轻骨料 4.其他应用 （1）生产矿渣棉 （2）生产微晶玻璃
炉前冲渣沟内淬冷成粒并输送到沉渣池 形成水渣。根据过滤方式分为炉前渣池 式、水力输送渣池式、搅拌槽泵送法等。
2.矿渣碎石工艺
高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却 形成较为致密的矿渣后，再经过挖掘、破碎、磁 选和筛分而得到的一种碎石材料。
（1）热泼法 将熔渣分层浇泼在坑内或渣场上→ 喷洒适量水使热渣冷却和破裂→采掘、破碎、磁 选、筛分加工。
3.性质
1.3~1.8 1.8~2.5 >2.5
碱度：R=CaO/(SiO2+P2O5)，低、中、高。
活性：具有水硬胶凝性，随碱度而变化。
稳定性：只有fCaO、MgO基本消解完后才会 稳定。
耐磨性：与矿物组成和结构有关。耐磨指数 为1.43 ，比高炉渣耐磨。
目前利用率61%以上。
（二）钢渣的处理工艺
第一节 工业固体废物的资源化
工业固体废物：在工业、交通等生产活动 中产生的固体废物。
冶金：高炉渣和钢渣； 电力：粉煤灰； 化学：硫铁矿烧渣、铬渣和碱渣。
一、高炉渣的资源化
（一）概述 1.来源：冶炼生铁时从高炉中排出的废物。 铁矿石、焦炭和助熔剂（1400~1600℃）熔融
铁水→生铁 脉石、灰分、助熔剂和杂质→高炉渣
MgO和2%±的Mn。 （3）作炼钢返回渣 （4）回收废钢铁 一般含有7~10% 的废钢
及钢粒。
2.用于建筑材料 （1）生产水泥 含有和水泥相类似的硅酸
三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性物质， 具有水硬胶凝性，∴可成为生产无熟料或少 熟料水泥的原料，也可作为水泥掺和料。
我国目前生产的钢渣水泥主要有：
以石膏作激发剂的无熟料钢渣矿渣水泥
以水泥熟料为激发剂的钢渣水泥
（2）作筑路与回填工程材料 做工程材料有基本要求
3.用于农业
（1）作钢渣磷肥 是一种以钙、硅为主含 多种养分的具有速效又有后劲的复合矿质 肥料。
施用时注意：宜做基肥不做追肥使用；宜 与有机肥混拌后再施用；不宜与氮素化肥 混合施用；注意与土壤的酸碱性相结合。
4.钢渣水淬法 高温液态钢渣在流出、下降 过程中，被压力水分割、击碎，再加上高 温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂， 同时进行了热交换，使熔渣在水幕中进行 粒化。
（三） 钢渣的综合利用
1. 用作冶金原料 （1）作烧结熔剂 钢渣含40%~50%CaO，代替部分石灰石。 （2）作高炉或化铁炉熔剂 含有10%~30% 的Fe、40~60%的CaO、
其中， SiO2 、 Al2O3 、CaO占90% 以上。 我国高炉渣大部分属于中性矿渣，
M0=0.99~1.08。 属于硅酸盐材料，适于加工制作水泥、碎
石、骨料等建筑材料
4.目前利用率：85%左右。
（二）高炉渣的加工和处理
1.高炉渣水淬处理工艺 将热熔态的高炉渣置于水中急速冷却。 （1）渣池水淬 熔渣直接倒入水池 （2）炉前水淬 利用高压水使高炉渣在
工矿业固体废物的资源化
主要内容（工业、矿业） 一、资源化的概念 二、国内外现状 三、资源化的原则 四、资源化的基本途径 五、资源化系统（综合处理系统）
第一节 工第业1、固2体节废要物点的资源化
1.掌握高炉渣、硫铁矿烧渣和粉煤灰的来 源、分类、组成、加工利用的形式和综 合利用的途径。
2. 了解钢渣、铬渣和碱渣的来源、组成及 综合利用途径。
1.冷弃法 倒入渣罐缓冷后直接运到渣场抛 弃。（逐渐被淘汰）
2.热泼法
熔渣 渣罐
热泼车间
泼至渣床 喷水冷却
推土机推渣 集渣坑
破碎机 磁选废钢
筛分
料仓
3.盘泼水冷法 在钢渣车间设置高架泼渣盘， 用吊车将罐内熔渣泼在渣盘内→喷淋适量 的水使钢渣急冷碎裂→装车载至池边喷水 降温→倒入水池内进一步降温冷却→磁选、 破碎、筛分、精加工。